Metalurgia

OBJETIVOS.-

* Aprender la técnica de la medición de dureza de aleaciones metálicas, la conversión entre diferentes escalas y la correlación con la resistencia mecánica.

FUNDAMENTO TEÓRICO.-
Ensayo Rockwell Superficial
Es una variante del Ensayo Rockwell cuyo fin es únicamente analizar la superficie de los materiales. Por ejemplo, para analizar la superficie de un acero que ha sidotratado por carburación y medir así su dureza. Su técnica es básicamente reducir el esfuerzo aplicado para sólo penetrar en la superficie. Para este ensayo se utiliza una carga mayor de 15, 30 o 45 kg. Estas escalas se identifican mediante número (15, 30 o 45) y una letra (N, T, W o Y) en función del penetrador.
Escalas de dureza Rockwell Superficial
Símbolo de la escala | Penetrador | Cargamayor (kg) | Aplicaciones |
15N | Diamante | 15 | Aceros nitrurados, cementados y herramientas de gran dureza. |
30N | Diamante | 30 | Aplicaciones análogas al tipo anterior. |
45N | Diamante | 45 | Aplicaciones análogas al tipo anterior. |
15T | Bola de 1/16 pulgada | 15 | Bronce, latón y aceros blandos |
30T | Bola de 1/16 pulgada | 30 | Bronce, latón y aceros blandos |
45T | Bola de1/16 pulgada | 45 | Bronce, latón y aceros blandos |
NUMERO DE DUREZA ROCKWELL: es un número obtenido por la profundidad de la huella; el cual proviene cuando se aumenta la carga sobre un penetrador desde una carga fija menor hasta una mayor, retornando después a la carga menor. Los números de dureza Rockwell se expresan siempre con un símbolo de escala, que indica el penetrador y la cargautilizada.
EJEMPLO: 60 HRC indica un valor de dureza Rockwell 60 medido en la escala C.

MAQUINA Y EQUIPO.- La máquina de prueba consiste en un soporte rígido o yunque, sobre el que se coloca la probeta y un dispositivo que aplica las cargas prefijadas a un penetrador en contacto con la misma.

PENETRADORES DE DIAMANTE.- Este tipo de penetrador debe emplearse en pruebas de dureza para lasescalas A, C y D. Consiste en un cono de diamante cuyo ángulo es de 120º ± 0.5º y su eje debe coincidir con la dirección de penetración con una tolerancia de ± 0.5º. La punta es un casquete esférico con un radio de 0.200 mm. La forma del casquete y el valor del radio del penetrador tienen una influencia importante en el valor de la dureza obtenida. La anisotropía del diamante hace difícil el maquinadodel mismo en forma totalmente simétrica. Por lo cual es necesario comparar los resultados obtenidos con un penetrador patrón sobre piezas patrón de diferentes durezas.

PENETRADOR ESFERICO DE ACERO.- Este tipo de penetrador debe emplearse en los ensayos de dureza para las escalas B, E Y F. Consiste en un balín de acero templado y pulido, con un diámetro de 1.588 mm ± 0.003 mm; Excepto para laescala E, que tiene un diámetro de 3.175 mm ± 0.004 mm. Dicho balín debe estar pulido y no debe presentar defectos superficiales. Debe eliminarse y anularse la prueba si presenta una deformación mayor a la tolerancia indicada anteriormente o cualquier otro defecto superficial. En los dos tipos de penetrador debe evitarse la acumulación en el penetrador de: polvo, tierra, grasa o capas de óxidos,dado que esto afecta los resultados de la prueba. El siguiente diagrama muestra los pasos a seguir en el durómetro.

Tanto la resistencia a la tracción como la fuerza son indicadores de la resistencia de un metal a la deformación plástica. Por consiguiente estas propiedades son a grandes rasgos, proporcionales, pero hay que tomar en cuenta que la relación de proporcionalidad no es la mismapara todos los metales , ésta más que todo es aplicable a aceros.

PROCEDIMIENTO.-

1. Obtener muestras del tamaño de un dado a partir de componentes estructurales ó mecánicos conocidos.
2. Esmerilar dos caras perfectamente paralelas en las muestras.
3. Desbastar una cara de prueba hasta papel lija 100Grit.
4. Realizar el ensayo en el durómetro Rockwell superficial marca...